DE69413314T2

DE69413314T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Schrumpffolienverpackung eines oder mehrerer Gegenstände

Info

Publication number: DE69413314T2
Application number: DE69413314T
Authority: DE
Inventors: Micael S-240 21 Loeddekoepinge Akesson; Lennart S-226 53 Lund Hallqvist
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1993-05-17
Filing date: 1994-05-05
Publication date: 1999-02-25
Anticipated expiration: 2014-05-06
Also published as: SE9301688D0; US5766280A; TW244347B; SE9301688L; EP0630811A1; ES2122079T3; CA2123032A1; DE69413314D1; AU677828B2; JPH072205A; EP0630811B1; BR9401987A; SE507029C2; AU6308394A; RU2118276C1; ATE171128T1; JP3593142B2

Description

Technisches Umfeld

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schrumpffolienverpackung von einem oder mehreren Gegenständen, in welchem zwei Folien- bzw. Filmbahnen - eine erste und eine zweite Bahn - miteinander verschweißt, versiegelt bzw. abgedichtet sind mittels einer Schweißeinrichtung, und in welchem die Gegenstände zugeführt werden hin zu den miteinander verschweißten bzw. gemeinsam abgedichteten Folienbahnen mittels einer Schiebeeinrichtung in einer oder mehreren Reihen, wonach die Folienbahnen erneut miteinander verschweißt, beaufschlagt und veranlaßt werden, die Gegenstände zu umgeben, wie im Anspruch 1 angegeben. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, wie im Anspruch 6 angegeben.

Hintergrundtechnik

Ein übliches Verfahren der Verpackungsindustrie zum Anordnen von Distributions- bzw. Verteilungseinheiten besteht darin, einen oder mehrere Gegenstände gemeinsam in Schrumpffolien zu verpacken als eine Distributionseinheit, die an den Verbraucher zu versenden ist. Bisher wurden schrumpffolienverpackte Gegenstände, durch eine oder zwei Folien bzw. Filmlängen, umwickelt, als eine lose Banderole, welche in einem nachfolgenden Verfahren einen Heißluftofen durchtritt, wo die Folienbanderole beaufschlagt bzw. aufgeblasen wird durch Heißluft, wonach der Film bzw. die Folie bezüglich der Gegenstände schrumpft. Dieses Verfahren bringt einen relativ großen Folienmaterialverbrauch mit sich, da die Schrumpfung schwierig zu berechnen ist und ein relativ großer Folienrand vorgesehen werden muß. Ferner bringt das Schrumpfverfahren mit sich, daß die Folie Falten und Öffnungen während dem Schrumpfverfahren bildet.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umwickeln von Verpackungen ist bekannt aus der DE-A-25 48 786, zwei Folienbahnen offenbarend, welche miteinander verschweißt bzw. gemeinsam abgedichtet sind mittels einer Schweißeinrichtung, wobei die Gegenstände hin zu den miteinander versiegelten Folienbahnen bewegt werden mittels einer Schiebeeinrichtung in einer oder mehreren Reihen, wonach die Folienbahnen beaufschlagt, erneut miteinander verschweißt und veranlaßt werden, die Gegenstände zu umgeben. Beide der Folien bzw. Filme werden fest zurückgehalten durch Bremsen und vorgedehnt bzw. -gereckt durch die Bewegung der Schweißeinrichtung, wobei der erste Film zurückgehalten und schließlich gedehnt bzw. gestreckt bzw. gereckt wird durch die Bewegung der Dichteinrichtung. Hierbei ist es nicht möglich, Packungen zu umwickeln mit Verpackungsmaterialien, welche Verzierungen oder Designs mit sich bringen, da keine Flucht- bzw. Registeraufrechterhaltung für diese Muster besteht. Des weiteren liegt keine Schrumpfung des Umwicklungsmateriales vor.
Der Wunsch in der Technik, solch einen Schrumpffilm mit einer gewissen Form an Druck-Kunstwerkverzierung bereitzustellen, hat sich demzufolge als schwierig zu realisieren gezeigt, ohne daß eine Verzerrung auftritt.

Aufgaben der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Schrumpffolienverpackung anzugeben, in welchem eine attraktive und saubere Distributions- bzw. Verteilungsverpackung ohne die oben angegebenen Probleme erhalten wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Materialverbrauch zu reduzieren und die Verwendung einer dünneren Folie bzw. eines dünneren Filmes zu ermöglichen.
Schließlich ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Distributionseinheit zu realisieren, bei welcher es möglich ist, eine vorbedruckte Folie zu verwenden.

Lösung

Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verfahren, wie in der Einleitung offenbart, die kennzeichnenden Merkmale aufweist, daß beide der Folien zurückgehalten und gestreckt bzw. gereckt bzw. gedehnt werden durch die Bewegung der Schiebeeinrichtung; daß die erste Folie zurückgehalten und schließlich gestreckt bzw. gedehnt wird durch die Bewegung der Schweiß- bzw. Dichteinrichtung; und daß Teile der Folie, nach außen vorspringend von den zu umwickelnden Gegenständen, thermischer Einwirkung unterliegen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind weiterhin durch die kennzeichnenden Merkmale definiert, wie angegeben in den abhängigen Unteransprüchen.

Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun im größeren Detail folgend beschrieben unter insbesondere Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen gilt:
Fig. 1 bis 3 zeigen eine Folge schematischer Ansichten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Zeichnungen zeigen lediglich die Details, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung wesentlich sind, wobei die Anordnung der verwendeten Ausstattung in diesem Zusammenhang (dem Fachmann wohl bekannt) ausgelassen ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die Vorrichtung zum Durchführen einer Schrumpffolienverpackung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einer ersten Folien- bzw. Filmbahn 1, im folgenden bezeichnet als obere Folie, welche von einer Vorratsspule 2 über eine Anzahl an Biege- bzw. Beugewalzen 3 durch die Vorrichtung zu dem Punkt geführt wird, wo sie mit der zweiten Folienbahn 4 zusammenläuft, im folgenden angegeben als untere Folienbahn. Die untere Folienbahn 4 geht ebenfalls aus von einer Vorratsspule bzw. -haspel 5 und wird über eine Anzahl an Umlenk- bzw. Beuge- bzw. Biegewalzen bzw. -rollen 6 dazu veranlaßt, mit der ersten Folienbahn 1 zusammenzulaufen.
Beide Folien- bzw. Filmbahnen 1 und 4 treten jeweils an einer Schlauchbremse 7, 8 an ihrem Weg durch die Vorrichtung vorbei. Jede Schlauchbremse 7, 8 besteht aus einem länglichen Hohlkörper, welcher intermittierend mit Luft aufgeblasen und entleert werden kann. Eine Anlage bzw. ein Anschlag 9, 10 wirkt diesem Hohlkörper derart entgegen, daß, wenn der Hohlkörper mit Luft aufgeblasen ist, die Folienbahnen 1, 4 fest gegen diese Anlage 9, 10 gehalten sind, wobei, wenn der Hohlkörper nicht aufgeblasen ist, die Film- bzw. Folienbahnen 1,4 erneut frei vorbeitreten können. Die Folienbahn 1, 4 kann ebenfalls dadurch gelöst bzw. freigegeben werden, daß die Anlage 9, 10 weg von dem aufgeblasenen Hohlkörper bewegt wird.
An dem Punkt, wo beide der Folienbahnen 1, 4 zusammenlaufen, ist eine Gleitplatte 11 vorgesehen, an welcher die zur Schrumpffolienverpackung beabsichtigten Gegenstände 12 zugeführt werden. Die Gegenstände 12 werden mittels einer Schiebeeinrichtung 13 zugeführt bzw. gespeist.
In Verbindung mit der Gleitplatte 11 ist ebenfalls ein Schweißbacken 14 vorgesehen, der in der vertikalen Ebene beweglich ist zum Verschweißen beider Folienbahnen 1, 4. Der Schweißbacken 14 ist geneigt bei einem Winkel von etwa 5-10º bezüglich der Vertikalen. Diese Neigung ist derart vorgesehen, daß der Schweißbacken 14 in der Lage ist, sich dichter an die Gegenstände 12 anzunähern, welche durch die Folienbahnen 1, 4 umgeben sind.
Alle in der Vorrichtung enthaltenen Teile, d. h. die Schlauchbremsen 7, 8, die Schiebeeinrichtung 13 und der Schweißbacken 14 sind mechanisch miteinander z. B. mittels Nocken verbunden, so daß sie synchron in einem vorbestimmten Arbeitszyklus zusammenwirken. Nocken und die mechanischen Verbindungs- bzw. Anschlußkomponenten sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.
Die Vorrichtung kann des weiteren eine Fotozelle 15 enthalten, die an der oberen Folienbahn zum Ausrichten mit dem Dekor oder der Verzierung der vorbedruckten Verzierung auf der oberen Folienbahn 1 angeordnet ist. Um die Verwendung der Verzierungs- bzw. Kunstwerkaufrechterhaltung an der oberen Folienbahn 1 zu ermöglichen, wird die untere Folienbahn 4 gleichzeitig mit einer Antriebsrolle bzw. -walze 16 versehen, welche intermittierend verriegelt bzw. arretiert und gelöst werden kann. Die Antriebswalze 16 treibt die Folie 4 an, welche durch einen Walzenspalt tritt, bezüglich einer Gegenwalze 17. Das Antreiben der Antriebswalze 16 wird eingerückt und ausgerückt mittels einer Kupplung/Bremse.
An der Startposition zur Schrumpffolienverpackung von einem oder mehreren Gegenständen 12 werden beide der Folienbahnen 1, 4 zusammengebracht und versiegelt bzw. verschweißt zum Bilden einer ersten Verbindung oder Naht. Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, bewegt die Schiebeeinrichtung 13 eine Anzahl an Gegenständen 12, ausgerichtet in einer Reihe, so daß deren eine untere Ecke 18 anliegt gegen die Verbindung oder Naht der zwei Folienbahnen 1, 4. In solch einem Fall werden die Gegenstände 12 an der unteren Folienbahn 4 stehen, während die gemeinsame Längsseite der Gegenstände sich hin zu der oberen Folienbahn 1 bewegt. Unmittelbar bevor die Schiebeeinrichtung 13 das Vorwärtsbewegen der Gegenstände 12 beendet hat und zu ihrer hinteren bzw. Heckposition zurückkehrt, werden die zwei Schlauchbremsen 7, 8 betätigt, wobei diese angeordnet sind an der jeweiligen Folienbahn 1, 4. Zu diesem Zeitpunkt sind beide der Folienbahnen 1, 4 verriegelt, indem die Anlagen bzw. Anschläge 9, 10 hin zu den aufgeblasenen Hohlkörpern bewegt sind, wobei der verbleibende Abstand bzw. die verbleibende Entfernung des Vorwärtshubes der Schiebeeinrichtung 13 die beiden Folienbahnen 1, 4 somit streckt bzw. reckt bzw. dehnt, so daß diese eng anliegen an der gemeinsamen Längsseite der Gegenstände 12. Wenn die Schrumpffolienverpackung von mehreren Reihen an Gegenständen 12 gewünscht ist, werden die Schlauchbremsen 7, 8 nicht betätigt bis zur Einfuhr der letzten Reihe an Gegenständen. Dies wird dadurch bewirkt, daß der Hohlkörper bei den ersten Reihen nicht aufgeblasen ist und beim Einführen der letzten Reihe an Gegenständen 12 aufgeblasen wird.
Gleichzeitig mit dem Rückkehrhub der Schiebeeinrichtung 13 sinkt eine obere Stütze 19 und hält die Gegenstände 12 positionsmäßig dort zurück, wo die Schiebeeinrichtung 13 die Folienbahnen 1, 4 gedehnt hat, so daß diese gestreckt bzw. gedehnt bzw. gereckt anliegen an den Gegenständen 12. Die obere Stütze 19 hält die Gegenstände 12 in dieser Position fest zurück, wobei die Schlauchbremsen 7 und 8 deaktiviert werden, indem die Anlagen versetzt werden weg von den aufgeblasenen Hohlkörpern, wie in Fig. 2 dargestellt, wobei die Film- bzw. Folienbahnen 1, 4 frei hindurchtreten bzw. sich frei bewegen können.
Der Schweißbacken 14 führt nachfolgend einen nach unten gerichteten Hub durch, wie in Fig. 3 dargestellt. Unmittelbar bevor er zu der Gleitplatte 11 absinkt, wird die obere Schlauchbremse 7 erneut betätigt, indem die Anlage 9 über eine Nocke hin zu dem aufgeblasenen Hohlkörper bewegt wird, so daß der Schweißbacken 14 in dem verbleibenden nach unten gerichteten Hub schließlich die obere Folienbahn 1 gegen die verbleibenden Seiten der umwickelten Gegenstände 12 dehnt bzw. streckt bzw. reckt. Beide Folienbahnen 1, 4 werden miteinander gedichtet bzw. verschweißt zum Bilden einer Dicht- bzw. Schweißverbindung oder -naht, bestehend aus zwei parallelen Nähten, wobei die nun umwickelte Reihe an Gegenständen 12 von den Folienbahnen 1, 4 zwischen den zwei parallelen Schweißähten gespannt bzw. beaufschlagt wird.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Vorrichtung zur Startposition zurückgekehrt und der Zyklus wird wiederholt. Die fertig umwickelten Gegenstände 12 werden weiter durch die Vorrichtung bewegt, wo die Teile der Folie 1, 4, nach außen vorspringend von den Gegenständen 12, thermischer Einwirkung unterliegen mittels Heißluftdüsen (nicht gezeigt).
Wenn eine obere Folie 1, vorgesehen mit vorbedruckter Verzierung bzw. vorbedrucktem Kunstwerk, verwendet wird, so wird eine unbedruckte untere Folie 4 gleichzeitig verwendet. Die obere vorbedruckte Folie 1 verfügt über sogenannte Verzierungsmarkierungen, welche bei regelmäßig wiederkehrenden Abständen auftreten und welche abgelesen werden können mittels einer Fotozelle 15. Der Abstand zwischen den Verzierungsmarkierungen ist leicht. größer als der berechnete Verbrauch zur Umwicklung der beabsichtigten Gegenstände 12.
Nach dem Miteinander-Abdichten bzw. -Verschweißen der zwei Folienbahnen 1, 4, wenn der Schweißbacken 14 seinen nach oben gerichteten Hub durchführt, liest die Fotozelle 15 die Verzierungsmarkierung ab. Wenn diese nicht fluchtend bzw. im Register bezüglich der Fotozelle 15 vorliegt, wird die Verzierungsregisteraufrechterhaltung eingestellt, indem die zwei vereinheitlichten bzw. miteinander verbundenen Folien- bzw. Filmbahnen 1, 4 hin zu der korrekten Position gezogen werden. Unter der Annahme, daß der Abstand zwischen den Verzierungsmarkierungen leicht größer ist als der beabsichtigte Verbrauch an Film- bzw. Folienmaterial, führt dies dazu, daß die untere Folienbahn 4 gezogen wird, wobei diese gemeinsam mit der oberen Folienbahn 1 verschweißt ist, so daß die Verzierungs- bzw. Kunstwerksmarkierung abgelesen werden kann durch die Fotozelle 15. Die untere Folienbahn 4 wird nach unten gezogen, indem die Antriebswalze 16 verriegelt bzw. arretiert wird mittels z. B. einer Kupplung/Bremse entgegen einer Gegenwalze 17. Nachdem die Kompensation der Verzierungsregisteraufrechterhaltung beendet ist, wird die Antriebswalze 16 gelöst, wobei die Gegenwalze 17 weg bewegt wird, so daß die untere Folie 4 frei an der Antriebswalze 16 vorbeitreten kann.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung offensichtlich wird, realisiert die vorliegende Erfindung eine Schrumpffolienverpackung, welche attraktive und sauber umwickelte Gegenstände erzeugt, die Verwendung von mit Verzierungsdekor versehenen Folienbahnen ermöglichend. Mit dem erfindungsgemäßen Schrumpffolienverpackungsverfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Folien- bzw. Filmverbrauch reduziert um zwischen 30 bis 35%, wobei es ebenfalls möglich ist, eine dünnere Folie zu verwenden, da das oben beschriebene Verfahren stark die Zugfestigkeit und Dehnbarkeit der Folie nutzt, unterstützt durch eine Endschrumpfung der Restfolie.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht als beschränkt erachtet werden auf das oben Beschriebene und in den Zeichnungen Gezeigte, wobei viele Veränderungen andenkbar sind, ohne von dem Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zur Schrumpffolienverpackung von einem oder mehreren Gegenständen (12), bei welchem zwei Folienbahnen (1, 4) miteinander abgedichtet bzw. verschweißt oder versiegelt werden mittels einer Versiegelungs- bzw. Schweißeinrichtung (14),

bei welchem die Gegenstände (12) in einer oder mehreren Reihen hin zu den miteinander verschweißten Folienbahnen (1, 4) durch eine Schiebeeinrichtung (13) bewegt werden, wonach die Folienbahnen (1, 4) beaufschlagt, erneut miteinander versiegelt und veranlaßt werden, die Gegenstände (12) zu umgeben,

bei welchem beide der Folien (1, 4) fest zurückgehalten werden durch Bremsen (7, 8) und vorgedehnt durch die Bewegung der Schiebeeinrichtung (13), und

bei welchem der erste Film (1) zurückgehalten und schließlich durch die Bewegung der Schweißeinrichtung (14) gedehnt bzw. gereckt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß die Bremsen (7, 8), die Schweißeinrichtung (14) und die Schiebeeinrichtung (13) synchronisiert in einem vorbestimmtem Arbeitszyklus zusammenwirken,

daß Teile der Folien (1, 4), die nach außen von den Gegenständen (12) vorspringen, thermischer Einwirkung nach dem Umwicklungs- und Verschweißverfahren unterworfen werden und

daß eine Registeraufrechterhaltung (15, 16, 17) die Folien (1, 4) in der korrekten Position einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Folien (1, 4) korrigiert wird mittels eines Ablesens einer Verzierungsmarkierung an der ersten Folie (1) durch eine Fotozelle (15), wonach die zweite Folie (4), welche zusammen mit der ersten Folie (1) verschweißt ist, in die korrekte Position gezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Folie (4) in Position gezogen wird, indem sie arretiert ist mit einer Antriebswalze (16) entgegen einer Gegenwalze (17).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswalze (16) mittels einer Kupplung/Bremse arretiert wird.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte des Verfahrens zyklisch wiederholt werden.

6. Vorrichtung zur Schrumpffolienverpackung von einem oder mehreren Gegenständen (12), umfassend eine Schweißeinrichtung (14), welche zwei Folienbahnen (1, 4) miteinander verbindet,

eine Schiebeeinrichtung (13), um die Gegenstände (12) hin zu den Folienbahnen (1, 4) zu bewegen, und Bremsen (7, 8) zum Arretieren und Lösen der Folienbahnen (1, 4),

dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsen (7, 8) Schlauchbremsen sind, bestehend aus einem länglichen Hohlkörper, welcher aufblasbar und entlüftbar ist,

daß eine mechanische Verbindungseinrichtung die Bremsen (7, 8), die Schweißeinrichtung (14) und die Schiebeeinrichtung (13) miteinander verbindet, um in einem vorbestimmten Arbeitszyklus synchron zusammenzuwirken, und daß Heißluftdüsen vorgesehen sind zum Erwärmen von nach außen von den Gegenständen (12) vorspringenden Folienteilen nach dem Umwicklungs- und Schweißverfahren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißeinrichtung (14) geneigt ist bei einem Winkel von zwischen 5º und 10º bezüglich der Vertikalebene.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner eine Fotozelle (15) aufweist, angeordnet an der ersten Folienbahn (1), sowie eine Antriebswalze (16), welche gegen eine Gegenwalze (17) arretiert werden kann, wobei die Antriebswalze (16) an der zweiten Folienbahn (4) angeordnet ist.